DRAM의 세대별 비교



메모리 세대별 비교

Memory의 미세화, 대용량화는 미세 가공 기술, 새로운 Memory Cell 구조와 Transistor기술 및 새로운 회로 기술의 발달뿐 아니라 재료 기술, 박막 기술, CAD 기술, TEST 기술, 소형 Package 기술 등 광범위한 기술의 진보에 따른 결과이다.


구 분
회로선폭
셀 크기
기억용량

16M DRAM
0.5㎛
3.0㎛²
128장

64M DRAM
0.35㎛
1.5㎛²
512장

256M DRAM
0.25㎛
0.7㎛²
2,048장

1G DRAM
0.18㎛
0.3㎛²
8,192장

4G DRAM
0.13㎛
0.2㎛²
32,768장

1T DRAM
0.01㎛
0.001㎛²
8,388,608장


※기억용량은 영자신문 기준임

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용어설명

Cell

D램의 셀(Cell)은 1개의 트랜지스터와 1개의 커패시터로 구성되어있다. 그러므로, D램 반도체 제조의 핵심공정은 커패시터(Capacitor)용 유전막을 형성하는 것으로 대용량화에 따라 고유전체 물질인 BST((Ba,Sr)TiO₃:바륨스트론튬티타늄산화물)를 사용하기도 한다.

현재 D램의 커패시터 유전막 물질로 사용중인 실리콘 산화막(SiO₂)이나 실리콘 질화막(Si3N₄)등은 유전율이 매우 낮아 256M D램 이상 고집적 반도체 생산에 적용하기 위해서는 커패시터의 구조를 입체구조로 복잡하게 만들어야 하는데,

이는 커패시터의 높이가 너무 높아져 소기의 셀 사이즈(Cell Size)를 구현할 수 없을 뿐만 아니라, 공정상의 한계와 공정수의 증가 등으로 생산성 저하 및 비용 증가를 야기하기 때문에 256M D램 이상의 차세대 반도체 생산에 적용하는 데에는 적합치 않게 되어, 새로운 방식의 공정 및 장비개발이 필수적이다.

4기가(Giga)DRAM

신문 33,600 장(약 3년치에 해당), 또는 200자 원고지130 만 여장에 해당하는 방대한 기억용량을 가지는 제품으로 멀티미디어화에 따른 고용량화 요구에 대응할 수 있는 제품으로서 실용화 시기는 2003년 이후로 예상되고 있다.

※ D램 세대별 회로선폭 비교


D램 세대구분
16M
64M
256M
1G
4G

회로선폭 (㎛)
0.42
0.35
0.25
0.18
0.13


CMOS소자 제조공정

CMOS(상보성 금속산화막 반도체) 공정기술은 고집적 반도체 회로에서 소비전력을 최소로 낮추기 위해 양의 전압과 음의 전압으로 각각 동작하는 두가지 종류의 MOS소자를 동시에 만들어 이들이 상호 보완적으로 동작하도록 배치된 회로를 제조할 수 있는 기술이다.

X-선 노광기술

반도체 소자의 회로를 형성하기 위하여 X-선을 광원으로 1:1 등배 노광을 통해 마스크의 패턴을 wafer에 전사하는 기술. 이때 광원으로는 강력한 X-선 光源이 필요하며, 포항공대에 설치되어 있는 고출력의 방사광가속기가 유용하게 이용될 수 있다. X-선 노광기술은 관련노광공정이 단순하다는 장점이 있고 또한 등배 마스크 기술 등과 관련된 기술상의 어려움이 하나씩 해결되고 있어, 차세대 노광기술 중의 유력한 기술의 하나로 평가받고 있다.

종전까지 X선 노광기술은 천문학적인 투자비가 소요되는 관련 장비와 기초 기술의 부족으로 국내에서는 개발이 전무한 상태였으나, 포항공대의 방사광가속기 설치를 계기로 95년 5월 LG반도체에서 400억원을 출연하여 포항공대내에 "X선 노광기술 연구센터"를 설립하면서 본격화 되었다.

방사광가속기

이번 기술개발에 사용된 포항공대의 방사광 가속기는 기초과학 및 응용연구 기반의 구축을 목적으로 과학기술부와 포항제철의 재정지원을 통해 건설된 것으로서 포항공대의 연구진이 자체 기술로 설계,가속기와 X-선 노광 전용 빔라인을 각각 94년 12월과 97년 6월에 완공하였다.

출처:미르텍